lib/Target/SystemZ/SystemZISelLowering.h

   1 //===-- SystemZISelLowering.h - SystemZ DAG lowering interface --*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the interfaces that SystemZ uses to lower LLVM code into a
  11 // selection DAG.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_LIB_TARGET_SYSTEMZ_SYSTEMZISELLOWERING_H
  16 #define LLVM_LIB_TARGET_SYSTEMZ_SYSTEMZISELLOWERING_H
  17
  18 #include "SystemZ.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  22
  23 namespace llvm {
  24 namespace SystemZISD {
  25 enum {
  26   FIRST_NUMBER = ISD::BUILTIN_OP_END,
  27
  28   // Return with a flag operand.  Operand 0 is the chain operand.
  29   RET_FLAG,
  30
  31   // Calls a function.  Operand 0 is the chain operand and operand 1
  32   // is the target address.  The arguments start at operand 2.
  33   // There is an optional glue operand at the end.
  34   CALL,
  35   SIBCALL,
  36
  37   // TLS calls.  Like regular calls, except operand 1 is the TLS symbol.
  38   // (The call target is implicitly __tls_get_offset.)
  39   TLS_GDCALL,
  40   TLS_LDCALL,
  41
  42   // Wraps a TargetGlobalAddress that should be loaded using PC-relative
  43   // accesses (LARL).  Operand 0 is the address.
  44   PCREL_WRAPPER,
  45
  46   // Used in cases where an offset is applied to a TargetGlobalAddress.
  47   // Operand 0 is the full TargetGlobalAddress and operand 1 is a
  48   // PCREL_WRAPPER for an anchor point.  This is used so that we can
  49   // cheaply refer to either the full address or the anchor point
  50   // as a register base.
  51   PCREL_OFFSET,
  52
  53   // Integer absolute.
  54   IABS,
  55
  56   // Integer comparisons.  There are three operands: the two values
  57   // to compare, and an integer of type SystemZICMP.
  58   ICMP,
  59
  60   // Floating-point comparisons.  The two operands are the values to compare.
  61   FCMP,
  62
  63   // Test under mask.  The first operand is ANDed with the second operand
  64   // and the condition codes are set on the result.  The third operand is
  65   // a boolean that is true if the condition codes need to distinguish
  66   // between CCMASK_TM_MIXED_MSB_0 and CCMASK_TM_MIXED_MSB_1 (which the
  67   // register forms do but the memory forms don't).
  68   TM,
  69
  70   // Branches if a condition is true.  Operand 0 is the chain operand;
  71   // operand 1 is the 4-bit condition-code mask, with bit N in
  72   // big-endian order meaning "branch if CC=N"; operand 2 is the
  73   // target block and operand 3 is the flag operand.
  74   BR_CCMASK,
  75
  76   // Selects between operand 0 and operand 1.  Operand 2 is the
  77   // mask of condition-code values for which operand 0 should be
  78   // chosen over operand 1; it has the same form as BR_CCMASK.
  79   // Operand 3 is the flag operand.
  80   SELECT_CCMASK,
  81
  82   // Evaluates to the gap between the stack pointer and the
  83   // base of the dynamically-allocatable area.
  84   ADJDYNALLOC,
  85
  86   // Extracts the value of a 32-bit access register.  Operand 0 is
  87   // the number of the register.
  88   EXTRACT_ACCESS,
  89
  90   // Count number of bits set in operand 0 per byte.
  91   POPCNT,
  92
  93   // Wrappers around the ISD opcodes of the same name.  The output and
  94   // first input operands are GR128s.  The trailing numbers are the
  95   // widths of the second operand in bits.
  96   UMUL_LOHI64,
  97   SDIVREM32,
  98   SDIVREM64,
  99   UDIVREM32,
 100   UDIVREM64,
 101
 102   // Use a series of MVCs to copy bytes from one memory location to another.
 103   // The operands are:
 104   // - the target address
 105   // - the source address
 106   // - the constant length
 107   //
 108   // This isn't a memory opcode because we'd need to attach two
 109   // MachineMemOperands rather than one.
 110   MVC,
 111
 112   // Like MVC, but implemented as a loop that handles X*256 bytes
 113   // followed by straight-line code to handle the rest (if any).
 114   // The value of X is passed as an additional operand.
 115   MVC_LOOP,
 116
 117   // Similar to MVC and MVC_LOOP, but for logic operations (AND, OR, XOR).
 118   NC,
 119   NC_LOOP,
 120   OC,
 121   OC_LOOP,
 122   XC,
 123   XC_LOOP,
 124
 125   // Use CLC to compare two blocks of memory, with the same comments
 126   // as for MVC and MVC_LOOP.
 127   CLC,
 128   CLC_LOOP,
 129
 130   // Use an MVST-based sequence to implement stpcpy().
 131   STPCPY,
 132
 133   // Use a CLST-based sequence to implement strcmp().  The two input operands
 134   // are the addresses of the strings to compare.
 135   STRCMP,
 136
 137   // Use an SRST-based sequence to search a block of memory.  The first
 138   // operand is the end address, the second is the start, and the third
 139   // is the character to search for.  CC is set to 1 on success and 2
 140   // on failure.
 141   SEARCH_STRING,
 142
 143   // Store the CC value in bits 29 and 28 of an integer.
 144   IPM,
 145
 146   // Perform a serialization operation.  (BCR 15,0 or BCR 14,0.)
 147   SERIALIZE,
 148
 149   // Wrappers around the inner loop of an 8- or 16-bit ATOMIC_SWAP or
 150   // ATOMIC_LOAD_<op>.
 151   //
 152   // Operand 0: the address of the containing 32-bit-aligned field
 153   // Operand 1: the second operand of <op>, in the high bits of an i32
 154   //            for everything except ATOMIC_SWAPW
 155   // Operand 2: how many bits to rotate the i32 left to bring the first
 156   //            operand into the high bits
 157   // Operand 3: the negative of operand 2, for rotating the other way
 158   // Operand 4: the width of the field in bits (8 or 16)
 159   ATOMIC_SWAPW = ISD::FIRST_TARGET_MEMORY_OPCODE,
 160   ATOMIC_LOADW_ADD,
 161   ATOMIC_LOADW_SUB,
 162   ATOMIC_LOADW_AND,
 163   ATOMIC_LOADW_OR,
 164   ATOMIC_LOADW_XOR,
 165   ATOMIC_LOADW_NAND,
 166   ATOMIC_LOADW_MIN,
 167   ATOMIC_LOADW_MAX,
 168   ATOMIC_LOADW_UMIN,
 169   ATOMIC_LOADW_UMAX,
 170
 171   // A wrapper around the inner loop of an ATOMIC_CMP_SWAP.
 172   //
 173   // Operand 0: the address of the containing 32-bit-aligned field
 174   // Operand 1: the compare value, in the low bits of an i32
 175   // Operand 2: the swap value, in the low bits of an i32
 176   // Operand 3: how many bits to rotate the i32 left to bring the first
 177   //            operand into the high bits
 178   // Operand 4: the negative of operand 2, for rotating the other way
 179   // Operand 5: the width of the field in bits (8 or 16)
 180   ATOMIC_CMP_SWAPW,
 181
 182   // Prefetch from the second operand using the 4-bit control code in
 183   // the first operand.  The code is 1 for a load prefetch and 2 for
 184   // a store prefetch.
 185   PREFETCH
 186 };
 187
 188 // Return true if OPCODE is some kind of PC-relative address.
 189 inline bool isPCREL(unsigned Opcode) {
 190   return Opcode == PCREL_WRAPPER || Opcode == PCREL_OFFSET;
 191 }
 192 } // end namespace SystemZISD
 193
 194 namespace SystemZICMP {
 195 // Describes whether an integer comparison needs to be signed or unsigned,
 196 // or whether either type is OK.
 197 enum {
 198   Any,
 199   UnsignedOnly,
 200   SignedOnly
 201 };
 202 } // end namespace SystemZICMP
 203
 204 class SystemZSubtarget;
 205 class SystemZTargetMachine;
 206
 207 class SystemZTargetLowering : public TargetLowering {
 208 public:
 209   explicit SystemZTargetLowering(const TargetMachine &TM,
 210                                  const SystemZSubtarget &STI);
 211
 212   // Override TargetLowering.
 213   MVT getScalarShiftAmountTy(EVT LHSTy) const override {
 214     return MVT::i32;
 215   }
 216   EVT getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT) const override;
 217   bool isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const override;
 218   bool isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const override;
 219   bool isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const override;
 220   bool isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const override;
 221   bool isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM, Type *Ty) const override;
 222   bool allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT, unsigned AS,
 223                                       unsigned Align,
 224                                       bool *Fast) const override;
 225   bool isTruncateFree(Type *, Type *) const override;
 226   bool isTruncateFree(EVT, EVT) const override;
 227   const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const override;
 228   std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
 229   getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
 230                                const std::string &Constraint,
 231                                MVT VT) const override;
 232   TargetLowering::ConstraintType
 233     getConstraintType(const std::string &Constraint) const override;
 234   TargetLowering::ConstraintWeight
 235     getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
 236                                    const char *constraint) const override;
 237   void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op,
 238                                     std::string &Constraint,
 239                                     std::vector<SDValue> &Ops,
 240                                     SelectionDAG &DAG) const override;
 241
 242   unsigned getInlineAsmMemConstraint(
 243       const std::string &ConstraintCode) const override {
 244     if (ConstraintCode.size() == 1) {
 245       switch(ConstraintCode[0]) {
 246       default:
 247         break;
 248       case 'Q':
 249         return InlineAsm::Constraint_Q;
 250       case 'R':
 251         return InlineAsm::Constraint_R;
 252       case 'S':
 253         return InlineAsm::Constraint_S;
 254       case 'T':
 255         return InlineAsm::Constraint_T;
 256       }
 257     }
 258     return TargetLowering::getInlineAsmMemConstraint(ConstraintCode);
 259   }
 260
 261   MachineBasicBlock *EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI,
 262                                                  MachineBasicBlock *BB) const
 263     override;
 264   SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const override;
 265   bool allowTruncateForTailCall(Type *, Type *) const override;
 266   bool mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const override;
 267   SDValue LowerFormalArguments(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv,
 268                                bool isVarArg,
 269                                const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 270                                SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
 271                                SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const override;
 272   SDValue LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
 273                     SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const override;
 274
 275   SDValue LowerReturn(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
 276                       const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 277                       const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 278                       SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const override;
 279   SDValue prepareVolatileOrAtomicLoad(SDValue Chain, SDLoc DL,
 280                                       SelectionDAG &DAG) const override;
 281   SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const override;
 282
 283 private:
 284   const SystemZSubtarget &Subtarget;
 285
 286   // Implement LowerOperation for individual opcodes.
 287   SDValue lowerSETCC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 288   SDValue lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 289   SDValue lowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 290   SDValue lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
 291                              SelectionDAG &DAG) const;
 292   SDValue lowerTLSGetOffset(GlobalAddressSDNode *Node,
 293                             SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode,
 294                             SDValue GOTOffset) const;
 295   SDValue lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
 296                                 SelectionDAG &DAG) const;
 297   SDValue lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
 298                             SelectionDAG &DAG) const;
 299   SDValue lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT, SelectionDAG &DAG) const;
 300   SDValue lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP, SelectionDAG &DAG) const;
 301   SDValue lowerVASTART(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 302   SDValue lowerVACOPY(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 303   SDValue lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 304   SDValue lowerSMUL_LOHI(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 305   SDValue lowerUMUL_LOHI(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 306   SDValue lowerSDIVREM(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 307   SDValue lowerUDIVREM(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 308   SDValue lowerBITCAST(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 309   SDValue lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 310   SDValue lowerCTPOP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 311   SDValue lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 312   SDValue lowerATOMIC_STORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 313   SDValue lowerATOMIC_LOAD_OP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
 314                               unsigned Opcode) const;
 315   SDValue lowerATOMIC_LOAD_SUB(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 316   SDValue lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 317   SDValue lowerLOAD_SEQUENCE_POINT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 318   SDValue lowerSTACKSAVE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 319   SDValue lowerSTACKRESTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 320   SDValue lowerPREFETCH(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const;
 321
 322   // If the last instruction before MBBI in MBB was some form of COMPARE,
 323   // try to replace it with a COMPARE AND BRANCH just before MBBI.
 324   // CCMask and Target are the BRC-like operands for the branch.
 325   // Return true if the change was made.
 326   bool convertPrevCompareToBranch(MachineBasicBlock *MBB,
 327                                   MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 328                                   unsigned CCMask,
 329                                   MachineBasicBlock *Target) const;
 330
 331   // Implement EmitInstrWithCustomInserter for individual operation types.
 332   MachineBasicBlock *emitSelect(MachineInstr *MI,
 333                                 MachineBasicBlock *BB) const;
 334   MachineBasicBlock *emitCondStore(MachineInstr *MI,
 335                                    MachineBasicBlock *BB,
 336                                    unsigned StoreOpcode, unsigned STOCOpcode,
 337                                    bool Invert) const;
 338   MachineBasicBlock *emitExt128(MachineInstr *MI,
 339                                 MachineBasicBlock *MBB,
 340                                 bool ClearEven, unsigned SubReg) const;
 341   MachineBasicBlock *emitAtomicLoadBinary(MachineInstr *MI,
 342                                           MachineBasicBlock *BB,
 343                                           unsigned BinOpcode, unsigned BitSize,
 344                                           bool Invert = false) const;
 345   MachineBasicBlock *emitAtomicLoadMinMax(MachineInstr *MI,
 346                                           MachineBasicBlock *MBB,
 347                                           unsigned CompareOpcode,
 348                                           unsigned KeepOldMask,
 349                                           unsigned BitSize) const;
 350   MachineBasicBlock *emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr *MI,
 351                                         MachineBasicBlock *BB) const;
 352   MachineBasicBlock *emitMemMemWrapper(MachineInstr *MI,
 353                                        MachineBasicBlock *BB,
 354                                        unsigned Opcode) const;
 355   MachineBasicBlock *emitStringWrapper(MachineInstr *MI,
 356                                        MachineBasicBlock *BB,
 357                                        unsigned Opcode) const;
 358 };
 359 } // end namespace llvm
 360
 361 #endif